CN1465969A

CN1465969A - 一种改进水剂润滑介质渗透性和沉降性的模拟试验方法

Info

Publication number: CN1465969A
Application number: CNA021325030A
Authority: CN
Inventors: 张克金
Original assignee: FAW Group Corp
Current assignee: FAW Group Corp
Priority date: 2002-06-27
Filing date: 2002-06-27
Publication date: 2004-01-07

Abstract

本发明公开了一种改进水剂润滑介质渗透性和沉降性的模拟试验方法，是在室温下在带刻度量筒中加入待测液体，在液面上放置一定重量的石墨粉，观测液面上的石墨粉被液体完全润湿并进入液面下的时间以及石墨粉完全沉入量筒底部的时间。该方法具有明显的区分性，能准确快速直接进行水剂润滑介质的渗透性能和沉降性的评价筛选。

Description

一种改进水剂润滑介质渗透性和沉降性的模拟试验方法

技术领域：

本发明涉及一种改进水剂润滑介质渗透性和沉降性的模拟试验方法。可应用于机械零件加工行业。

背景技术：

通常汽车零件的一些苛刻加工过程中必须使用润滑性优良的介质，从而保证加工面的质量，延长刀具寿命，提高生产效率，节约资金。常用的润滑剂的包括油溶性和水溶性的，油溶性的润滑剂具有较好的润滑性、渗透性和能使赃物(如磨屑等)快速沉降的特点，能满足一些苛刻的加工要求。但油溶性润滑剂也存在着工序清洗复杂，操作环境脏，易燃易爆以及价格高的缺点。因此，为了环保和节能，在汽车零件的机械加工中尽量以水剂代油，广泛使用水剂润滑介质。在水剂润滑介质中加入一定数量的添加剂可以使工艺介质具有优良的润滑、冷却、清洗、防锈功能，满足不同材质的零件和不同加工类型工序的技术要求。常用改进渗透性能添加剂的类型中包括溶剂、脂肪酸的酰胺、脂肪醇(或酚基)聚氧乙烯醚或烷基苯磺酸钠等类型的表面活性剂，但要具有优良性能的水剂润滑介质并不是这些添加剂任意数量的简单混合，而是需要采用系统科学的试验方法。

发明内容：

本发明的目的是提供一种改进水剂润滑介质渗透性和沉降性的模拟试验试验方法。能够系统准确地测定溶液的成分及需要加入的添加剂的数量。

本发明的技术方案是：一种改进水剂润滑介质渗透性的模拟试验方法。是在室温下，在带刻度量筒中加入待测液体，在液面上放置一定重量的石墨粉(如3g)，观测液面上的石墨粉被液体完全润湿并进入液面下的时间以及石墨粉完全沉入量筒底部的时间。该方法具有明显的区分性，能准确快速直接进行水剂润滑介质的渗透性能和沉降性的评价筛选。本发明所使用的量筒可以是适当容量的刻度量筒，也可以采用广口的刻度量筒，但推荐使用100mL的刻度量筒；石墨粉可以使用任意粒度的分析纯样品，粒度大时能快速润湿和沉降，粒度过细时润湿过长，沉降过程也非常缓慢，甚至长时间混浊在液体中，给试验造成麻烦，推荐石墨粉的视密度小于0.5，粒度(80目)≥85％，含水量≤0.5％为最好。

本发明的积极效果是具有明显的区分性，能准确快速直接进行水剂润滑介质的渗透性能和沉降性的模拟评价筛选，在一些特殊的水剂润滑介质试验中获得成功应用。

具体实施方式：

实施例1

在GB6144合成切削液的试验方法中注明了‘表面张力’试验方法，该方法的特征是使用专用仪器‘表面张力仪’和一个特制的铂丝环，首先把该铂丝环浸入待试的液面以下，拉动该铂丝环使其从液面以下上升并突破液面到达液面以上，铂丝环在此过程中所承受的力叫表面张力，不同的液体由于表面活性剂的种类和数量不同，表面张力的读数也就不同。但方法的试验过程比较偏重于模拟渗透性，而同实际工况中要求颗粒沉降性相关性较小。在防锈油的试验这中注明了接触角的试验方法，该方法是在规定的表面上滴上1滴待试的液体，测量该液珠铺展的情况，即测量液珠表面的切线同润湿面之间的夹角，此夹角称为接触角。但方法的试验过程仍比较偏重于模拟渗透性，而同实际工况中要求颗粒沉降性相关性也较小。

实施例2：

某公司进口的缸孔珩磨机，在珩磨缸孔时按设备商推荐使用煤油或航空煤油，其加量为1000升。但由于加工中珩磨下来的细屑中含由一定量的石墨粉颗粒，悬浮在煤油中，循环时使煤油呈黑色，静止时这些石墨颗粒迅速沉降到液槽底部，或被离心机方便的除去。但由于煤油的闪点低，曾发生火灾警报。试图把该煤油用水剂代替掉，尽管采用表面张力或接触角较低的表面活性剂混合物A的水剂润滑介质进行试用，其渗透性应该能满足要求，但磨屑颗粒沉降性较差，这些颗粒堵塞珩磨条的气孔，造成珩磨条透气性不好，珩磨阻力大，珩磨节拍延长，产生缸体表面被抛光或划伤的问题，并使加工效率降低。

采用本发明的试验方法对这种试验的介质进行试验发现其t₁大于300秒，t₂大于1200秒；而同种条件下煤油的t₁为0秒，t₂为10秒，可以看出代用试验失败的原因。

表1为一组采用该发明的方法的模拟试验数据(室温)

序	原料或配方	浓度％	比重	t₁秒	t₂秒	表面张力，达因/cm
序	原料或配方	浓度％	比重	t₁秒	t₂秒	表面张力，达因/cm	1	自来水	100	1.0	∞	∞	77
2	碳酸钠	0.2	1.04	∞	∞	78	1	自来水	100	1.0	∞	∞	77
2	碳酸钠	0.2	1.04	∞	∞	78	3	酒精	95	0.817	3	10	27
4	煤油	100	0.775	0	10	24	3	酒精	95	0.817	3	10	27
4	煤油	100	0.775	0	10	24	5	油酸二乙醇胺	1.5	0.998	310	＞1200	41
6	太古油二乙醇胺	1.5	0.999	1800	＞2000	42	5	油酸二乙醇胺	1.5	0.998	310	＞1200	41
6	太古油二乙醇胺	1.5	0.999	1800	＞2000	42	7	表面活性剂混合物B	1.5	0.998	190	＞600	38
8	表面活性剂混合物C	1.5	0.993	73	600	37	7	表面活性剂混合物B	1.5	0.998	190	＞600	38
8	表面活性剂混合物C	1.5	0.993	73	600	37	9	表面活性剂混合物D	1.5	1.004	70	600	37

上表的结果说明仅靠表面张力的很难进行水剂润滑剂的配方筛选和区分，渗透性和沉降性无法满足代替煤油的需要。

采用本发明的模拟试验方法筛选出的含由表面活性剂混合物D的一种水剂润滑介质成功的应用于发动机缸孔(缸套)、主轴孔、连杆大小头孔的珩磨加工；机油泵、汽油泵、水泵缸孔的珩磨；曲轴轴径、凸轮轴径、变速箱轴径的抛光加工，仅一家公司每年节约煤油总量200吨以上，具有技术上的先进性，消除了火灾的隐患，保护操作者的健康，经济效益和社会效益巨大。

实施例3：

某公司采用进口设备用于轿车发动机曲轴、凸轮轴、中间轴轴径的精密磨削，零件的材质为球墨铸铁，由于精度要求很高，需要使用一种具有磨屑颗粒在液槽中快速沉降性能的水剂润滑剂，传统的几种水剂润滑剂(国产的和进口的)均存在着磨屑颗粒沉降较慢的问题，过多的这种磨屑颗粒分散在润滑剂中，使轴径表面在磨削加工中产生划伤，造成废品。经过采用本发明的改进水剂润滑介质渗透性和沉降性的模拟试验方法对原用的几种润滑剂分析后发现，其t₁为200～400秒，t₂大于2500秒，在零件的外表面磨削时，这些润滑剂的t₁值应该能满足要求，但重要的是t₂的时间过长，使赃物颗粒来不及沉降。因此，对其中的一种国产水剂润滑剂的配方进行调整，减少一种阴离子表面活性剂和一种无机盐的加入量，而补加另外的一种非离子表面活性剂和一种脂肪醇后使其t₂值降低到1500秒以内，重新投入使用后解决了赃物颗粒沉降的问题，使液体介质清澈，消除了划伤零件表面的问题，保证产品的质量和生产的正常进行。

Claims

1、一种改进水剂润滑介质渗透性和沉降性的模拟试验方法，其特征在于：是在室温下在带刻度量筒中加入待测液体，在液面上放置一定重量的石墨粉，观测液面上的石墨粉被液体完全润湿并进入液面下的时间以及石墨粉完全沉入量筒底部的时间。

2、根据权利要求1所述的一种改进水剂润滑介质渗透性和沉降性的模拟试验方法，其特征在于所述的量筒可以是100mL的广口刻度量筒；石墨粉的视密度小于0.5，粒度(80目)≥85％，含水量≤0.5％。

3、根据权利要求1所述的一种改进水剂润滑介质渗透性和沉降性的模拟试验方法，其特征在于所述石墨粉被液体润湿并沉入液面下的时间规定为t₁(秒)以及石墨粉完全沉入量筒底部的时间规定为t₂(秒)。